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230024. (2021•高新一中•高三上一月) 如图所示,倾角θ=37°的固定斜面上有一物块,物块的质量为m,物块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5,为了防止物块沿斜面下滑,给物块施加一个推力。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求推力方向沿平行斜面向上与水平向右时所需推力的最小值之比
(2)改变推力方向,求能维持物块不下滑的推力的最小值Fmin
共享时间:2021-10-17 难度:2
[考点]
共点力的平衡问题及求解,牛顿第二定律的简单应用,
[答案]
(1)推力方向沿平行斜面向上与水平向右时所需推力的最小值之比
(2)改变推力方向,能维持物块不下滑的推力的最小值Fmin
[解析]
解:(1)推力沿斜面向上物块恰好不下滑,对其进行受力分析可知摩擦力方向沿斜面向上,由平衡条件得:F1+μmgcos37°=mgsin37°
推力水平向右物块恰好不下滑,对物块受力分析,可知摩擦力方向沿斜面向上,由平衡条件得:F2cos37°+f2=mgsin37°
垂直于斜面方向,由平衡条件得:F2sin37°+mgcos37°=FN2
又因为:f2=μFN2
联立解得:
(2)设推力方向与斜面的夹角为α,物块恰好不下滑,对物块受力分析,可知摩擦力方向沿斜面向上,由平衡条件得:
Fcosα+f=mgsin37°
垂直于斜面方向,由平衡条件得:mgcos37°+Fsinα=FN
又因为:f=μFN
解得:F=
代入数据解得:F=
由于sin(α+β)最大值为l,所以有:Fmin
答:(1)推力方向沿平行斜面向上与水平向右时所需推力的最小值之比
(2)改变推力方向,求能维持物块不下滑的推力的最小值Fmin
[点评]
本题考查了"共点力的平衡问题及求解,牛顿第二定律的简单应用,",属于"必考题",熟悉题型是解题的关键。
转载声明:
本题解析属于发布者收集录入,如涉及版权请向平台申诉! !版权申诉
考点说明
灰色代表去掉的考点,绿色代表未变动的考点,红色代表新增的考点
158270. (2024•西安一中•高一上二月) 德优题库固定在水平地面上的斜面倾角θ=30°物体的质量M为1kg,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8,给物体施加一平行于斜面ab边的推力F使得物体做匀速直线运动,g=10m/s2,求推力F的大小?(结果可用根号表示)
共享时间:2024-12-12 难度:1 相似度:1.5
158856. (2023•滨河中学•高二上二月) 德优题库绝缘水平桌面有一竖直向上的匀强磁场B=1T,间距L=1m的平行金属导轨固定在桌面上,左端连接电源的电动势E=15V,内阻r=1Ω。质量m=0.5kg的金属棒垂直导轨放置,与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5。细线一端系在金属棒的中点,另一端通过桌边光滑定滑轮挂一重物M时,金属棒恰处于静止且刚好不向右滑,细线水平且与金属棒垂直。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,金属棒接入电路的电阻R=2Ω,导轨电阻不计,sin53°=0.8,cos53°=0.6。
(1)求悬挂重物的质量M;
(2)若锁定金属棒,保持磁感应强度大小不变,将磁场方向顺时针旋转过53°后解锁金属棒,求重物加速度a的大小。
共享时间:2023-12-25 难度:4 相似度:1.5
161209. (2024•华清中学•高一上期末) 德优题库如图所示,一木板一端在粗糙的水平地面上,一端斜靠在竖直光滑墙面上,木板的倾角为θ,现用作用线通过球心O的水平推力F使质量为m且质量分布均匀的光滑球静止在图示位置,重力加速度大小为g。
(1)求F的最小值Fmin
(2)试证明,增大F,球对木板的压力不变。
共享时间:2024-02-17 难度:1 相似度:1.5
181928. (2023•滨河中学•高一上期中) 德优题库如图所示,一重为50N的木块静止在水平桌面上,某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的推力F1、F2的作用,其中F1=30N、F2=15N。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,问:
(1)当只将F1撤去时,求木块受到的摩擦力的大小和方向;
(2)当只将F2撤去时,求木块受到的摩擦力的大小和方向;
(3)若先将F2撤去一段时间后,再将F1方向换成斜向左上方且与水平方向成37°,大小不变,求F1方向变化后瞬间木块受到的摩擦力的大小和方向。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
共享时间:2023-11-29 难度:1 相似度:1.5
162204. (2024•师大附中•高一下期中) 德优题库如图所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5kg的物块,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,已知传送带从A→B的长度L=16m。试计算物块从A运动到B,机械能减少了多少J?
共享时间:2024-05-19 难度:2 相似度:1
162787. (2023•交大附中•高一下期中) 如图1,质量为m的篮球从离地H高度处由静止下落,与地面发生一次非弹性碰撞后反弹至离地h的最高处。设篮球在运动过程中所受空气阻力的大小是篮球所受重力的λ倍,(λ为常数且0<λ<)且篮球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比相同,重力加速度大小为g。
(1)求篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比;
(2)若篮球反弹至最高处h时,运动员对篮球施加一个向下的压力F,使得篮球与地面碰撞一次后恰好反弹至h的高度处,力F随高度y的变化如图2所示,其中h0已知,求F0的大小。
共享时间:2023-05-12 难度:2 相似度:1
162767. (2022•高新一中•高一上期中) 德优题库在竖直墙壁的左侧水平地面上,放置一个质量为M的正方体ABCD,在墙壁和正方体之间放置一质量m的光滑圆柱体,正方体和圆柱体均保持静止,如图所示。圆柱体的截面圆心为O,OB与竖直方向的夹角为θ,正方体与水平地面间的动摩擦因数为μ(已知重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,圆柱不会触地),求:
(1)当θ=45°时,竖直墙壁对球的弹力是多大;
(2)为了不让正方体出现滑动,θ应满足什么条件(可以用三角函数表示)。
共享时间:2022-11-16 难度:2 相似度:1
162517. (2024•西安八十五中•高一下期中) 德优题库如图所示,轻质细绳穿过内壁和端口均光滑的空心管,一端连有小球(可视为质点),另一端与装有足球的网袋连接。转动竖直放置的空心管,使小球在水平面内做匀速圆周运动,足球能静止在空中且未与空心管接触。已知小球的质量m=300g,装有足球的网袋总质量M=500g,小球到空心管管口部分细绳的长度L=0.24m,取重力加速度大小g=10m/s2。求:
(1)连接小球的细绳与竖直方向的夹角θ的余弦值cosθ;
(2)小球做匀速圆周运动所需的向心力大小F
(3)小球的线速度大小v。
共享时间:2024-05-22 难度:2 相似度:1
162443. (2024•莲湖区•高一下期中) 德优题库如图所示,在光滑水平桌面上有一光滑小孔O,一根轻绳穿过小孔,一端连接质量m=2kg的小球A,另一端连接质量M=12kg的重物B,小球A沿半径r=0.15m的圆做匀速圆周运动。取g=10m/s2.求:
(1)当小球A做匀速圆周运动的角速度ω=10rad/s时,重物B所受地面的支持力大小F;
(2)当重物B所受地面的支持力为零时,小球A做匀速圆周运动的线速度大小v。
共享时间:2024-05-22 难度:2 相似度:1
162323. (2023•西光中学•高一上期中) 德优题库如图所示,质量m=1kg的物体置于水平地面上,劲度系数k=200N/m的竖直轻弹簧下端与物体拴接,对弹簧的上端施加方向竖直向上的恒定拉力,此时地面对物体的支持力大小N=4N。取重力加速度大小g=10m/s2
(1)求拉力的大小F;
(2)求弹簧的伸长量x1
(3)若缓慢增大拉力,求物体刚要离开地面时弹簧的伸长量x2
共享时间:2023-11-29 难度:2 相似度:1
230092. (2021•西电附中•高一上二月) 德优题库如图所示,质量为4kg的物体静止在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5。物体受到大小为40N、与水平方向成37°角斜向右上方的拉力F作用时,沿水平面做匀加速运动。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求物体加速度的大小和方向?
(2)若撤去外力F,求物体的加速度大小和方向?
(3)若F改为与水平方向成37°角斜向右下方,大小也为40N的推力,试求物体的加速度?
共享时间:2021-12-13 难度:2 相似度:1
162203. (2024•师大附中•高一下期中) 德优题库如图所示,一条轻绳跨过定滑轮,绳的两端各系一个小球a和b,用手托住球b,当绳刚好被拉紧时,球b离地面的高度为h,球a静止于地面。已知球a的质量为m,球b的质量为3m,重力加速度为g,定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计。若无初速度释放球b,在球b下落过程中,求:
(1)绳子拉力的大小?
(2)球b的机械能的变化量?
(3)球a的机械能的变化量?
(4)球a能上升的最大高度为多少?
共享时间:2024-05-19 难度:2 相似度:1
162170. (2024•交大附中•高一上期中) 德优题库如图所示,有一本质量为m=0.5kg的书放在一倾角θ=37°的斜面上,书与斜面间的动摩擦因数为μ1=0.5,设f静max=f,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10N/kg。
(1)若对书施加沿斜面向上的力F1,则求满足书本不打滑的F1的大小范围;
(2)若对书施加沿水平向右的力F2,使书匀速向上运动,则求F2的大小;
(3)用光滑、轻质的挡板PQ将若干本相同的书(与题干中相同)夹在墙壁之间,施加的水平力为F=65N,若书本之间的动摩擦因数为μ2=0.35,书本与墙壁之间动摩擦因数为μ3=0.5,在保证所有书本都不会打滑的前提下,最多能夹住多少本书?
共享时间:2024-11-16 难度:2 相似度:1
162168. (2024•交大附中•高一上期中) 德优题库为确保公共安全,市民遛狗时应牵绳。如图所示,在水平道路上,一人用力拉牵狗绳,人和狗均保持静止不动。已知牵狗绳处于伸直状态与水平方向夹角θ=37°,狗的质量为15kg,路面对人的摩擦力大小为4N。狗可视为质点,牵狗绳的质量忽略不计,取sin37°=0.6、cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)路面对狗的摩擦力;
(2)路面对狗的支持力大小。
共享时间:2024-11-16 难度:2 相似度:1
161606. (2023•铁一中学•高二下期末) 如图甲所示,一质量m=5kg的粗细均匀的圆木棒竖直放置,在外力作用下保持静止状态,下端距水平弹性地面的高度为H=5.25m,与地面相碰的物体会以原速率弹回,木棒上有一质量为2m的弹性小环。若t=0时刻,小环从木棒上某处以竖直向上v0=4m/s的初速度向上滑动,并对小环施加竖直向上的如图乙所示的外力F,与此同时撤去作用在木棒上的外力。当木棒第一次与弹性地面相碰时,撤去施加在小环上的外力。已知木棒与小环间的滑动摩擦力f=1.2mg,小环可以看作质点,且整个过程中小环不会从木棒上端滑出,取g=10m/s2,不计空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)当小环和木棒最初开始运动时的加速度的大小;
(2)木棒第一次与弹性材料碰撞时的速度的大小;
(3)若木棒恰好与地面第4次碰撞时弹性小环从木棒底端滑落,求小环开始运动时距木棒下端的距离l(结果可以用分数表示)。
德优题库
共享时间:2023-07-11 难度:2 相似度:1

dygzwlyn

2021-10-17

高中物理 | 高三上 | 解答题

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2020*西工大*期末
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